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内蒙古秋季气温的主要影响环流因子分析

2020-11-20 304 上传者：管理员

摘要：本文从东亚大气环流的角度诊断分析影响内蒙古地区秋季气温的关键因子及影响区域。7月副高偏强有利于内蒙古中西部部分地区秋季气温偏高,6月副高位置偏北有利于内蒙古中西部秋季气温偏低;当8月印缅槽强度指数偏大,即印缅槽偏弱时,内蒙古中部偏南及西部部分地区气温偏高;当8月印度洋偶极子为正位相时,有利于全区气温偏高;7月大西洋海温三级子为正位相时,有利于内蒙古中部气温偏低。

关键词：
东亚大气环流
内蒙古
影响因子
环流因子
秋季气温
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1、概述

内蒙古自治区地处亚洲中部蒙古高原的东南部及其周沿地带，以高原为主，海拔多在1000米以上，统称内蒙古高原。其地处中纬度内陆，大部属温带大陆性季风气候，只有大兴安岭北段属寒温带大陆性季风气候，终年为西风环流控制，以中纬度天气系统影响为主[1]。前人已对内蒙古地区气温特征做出了一定的研究。内蒙古东、中、西部四季的气温呈现明显的增温趋势，年气温与四季气温的空间分布具有典型的一致性[2][3]。以往研究大多是针对整个东北夏季气温的气候特征及其相关进行的研究，而对影响内蒙古秋季气温异常的大尺度环流因子的研究较少。本文从东亚大气环流的角度诊断分析影响内蒙古地区秋季气温的关键因子及影响区域。本研究将有助于内蒙古地区秋季气温预测,对该地区防灾减灾有重要意义。

2、资料及方法

本文使用1971-2019年内蒙古自治区119个站点月平均气温资料及1971-2019年NCEP再分析资料，包括位势高度、风场、垂直速度等。

3、影响因子分析

3.1 西太副高的面积和位置

西北太平洋副热带高压是影响我国夏季气候的一个非常重要的环流系统。图1是7月西太平洋副热带高压的强度指数（a）和脊线位置指数（b）与同年秋季气温的相关关系图。西太平洋副高强度指数是500hPa位势高度场，10°N-60°N、110°E-180°范围≥5880位势米(gpm)的区域内，格点位势高度与5870位势米（gpm）之差乘以格点面积的累积值。西太平洋副高脊线位置指数是500hPa高度场，10°N-60°N、110°E-150°E区域内，逐条经线上副热带高压中心位置所在纬度的平均值。可以看出7月副高偏强有利于内蒙古中西部部分地区秋季气温偏高，6月副高位置偏北有利于内蒙古中西部秋季气温偏低（图1）。

3.2 印缅槽强度

印缅槽是季风系统中的一个重要因子[4]。500hPa高度场，15°N-20°N、80°E-100°E区域内格点位势高度与5800位势米（gpm）之差乘以格点面积的累积值，为印缅槽强度指数。

图17月西太平洋副热带高压的强度指数

从图2可以看出，8月印缅槽强度和随后秋季气温有很好的相关关系，当印缅槽强度指数偏大，即印缅槽偏弱时，内蒙古中部偏南及西部部分地区气温偏高。

图28月印缅槽强度指数与同年秋季气温的相关（填色区域为通过0.05和0.1的显著性检验）

3.3 印度洋海温偶极子（IOD)

印度洋海温偶极子（IOD）是指赤道印度洋海表面温度反向变化的特征。印度洋海温西高东低为偶极子振荡正位相,海温东高西低为负位相,一般是正位相时振荡要强于负位相[5]。热带印度洋海温偶极子指数是指10°S-10°N、50°-70°E区域与10°S-0°、90°-110°E区域海表温度距平的区域平均值之差。图3可以看出，当印度洋偶极子为正位相时，有利于全区气温偏高。

图38月印度洋海温偶极子指数与同年秋季气温的相关（填色区域为通过0.05和0.1的显著性检验）

3.4 大西洋海温三极子（NAT)

北大西洋海温存在一种三级型结构，暖冷位相年海温呈正负正分布，北大西洋海温会通过热通量的形式影响大气环流，因此大西洋海温三级子也是影响秋季气温的重要因素。0°-60°N、80°W-0°区域内，海表温度距平（去除线性趋势）经验正交函数分解（EOF）第一模态作为投影模态，月海温距平场在去除全球海温增暖影响后对该模态投影系数的标准化序列，为大西洋海温三极子指数。图中可以看出大西洋海温与内蒙古中部地区气温有很好的相关关系，当大西洋海温三级子为正位相时，有利于内蒙古中部气温偏低。

图47月大西洋海温三极子指数与同年秋季气温的相关（填色区域为通过0.05和0.1的显著性检验）

3.5 北极涛动（AO)

北极涛动可以通过影响西伯利亚高压和东亚大槽影响华北地区气温[6]。北极涛动指数是20°N-90°N、0-360°区域内，1000hPa高度异常场经验正交函数分析（EOF）所得的第一模态的时间系数的标准化序列。北极涛动主要影响内蒙古中西部部分地区，尤其对阿拉善盟东部影响较大，当北极涛动为正位相时，有利于中西部部分地区秋季气温偏高（图5）。

3.6 东亚槽强度

除北极涛动外，东亚槽强度也影响着中西部地区的气温。当东亚槽强度指数偏大，东亚槽偏弱时，有利于中西部部分地区秋季气温偏高。这里东亚槽强度指数是指500hPa高度场，30°N-55°N、110°E-170°E区域内，槽线上各点位势高度之和，减其中位势高度最大值，加其中位势高度最小值（图6）。

图56月北极涛动指数与同年秋季气温的相关（填色区域为通过0.05和0.1的显著性检验）

图66月东亚槽强度指数与同年秋季气温的相关（填色区域为通过0.05和0.1的显著性检验）

4、结论与讨论

研究表明，7月副高偏强有利于内蒙古中西部部分地区秋季气温偏高，6月副高位置偏北有利于内蒙古中西部秋季气温偏低；当8月印缅槽强度指数偏大，即印缅槽偏弱时，内蒙古中部偏南及西部部分地区气温偏高；当8月印度洋偶极子为正位相时，有利于全区气温偏高；7月大西洋海温三级子为正位相时，有利于内蒙古中部气温偏低。此外，6月的北极涛动指数和东亚槽强度也影响着内蒙古中西部部分地区秋季气温。除本文分析的影响因子外，还有很多环流因子也直接或间接的影响着内蒙古地区秋季气温，且他们的影响大小还需进行深入研究。

参考文献：

[1]王文辉.内蒙古气候[M].北京:气象出版社,1990.

[2]包云,李晓兵,李超等.1961-2007年内蒙古气温时空变化特征分析[J].干旱区资源与环境,2010(12):80-84.

[3]郝润全,刘秀荣,杨勇.内蒙古地区气温异常变化特征及可能影响分析[J].内蒙古气象,2009,(02):3-6.

[4]韦晋,苏志重,蒋艳蓉,etal.夏季印缅槽年际变化及其影响机制探究[C]//第33届中国气象学会年会.0.

[5]李崇银,穆明权.印度洋偶极子对大气环流和气候的影响[J].大气科学进展(英文版),2001,18(5):831-843.

[6]何春,何金海.冬季北极涛动和华北冬季气温变化关系研究[J].南京气象学院学报,2003.

申紫薇.影响内蒙古秋季气温的主要环流因子[J].科学技术创新,2020(33):58-59.